一種機器人雙手臂的控制系統及其方法與流程

2023-07-08 22:48:41

本發明涉及一種液晶面板製造技術，特別是一種同時控制機器人雙手臂執行相應操作的控制系統及其方法。

背景技術：

目前機器人(Robot)控制有機器人(Robot)廠商自行控制取放片的邏輯，這種控制方式用於邏輯性比較單一的需求，無法滿足客戶靈活性大變化性強的需求。還有一種是通過機器人伺服器(BC)的指令控制Robot的取放片邏輯。現有針對雙手臂取放片的解決方案都是在使用單取單放的指令處理的。這種方式使得Robot利用率不高，Robot等待時間長，無法發揮Robot的最大利用率。

技術實現要素：

為克服現有技術的不足，本發明的目的是提供一種機器人雙手臂的控制系統及其方法，從而提升兩支機器人手臂的利用率。

本發明提供了一種機器人雙手臂的控制系統，其特徵在於：包括工廠機器人伺服器、與工廠機器人伺服器連接通信的第一可編程邏輯控制器和第二可編程邏輯控制器、與第二可編程邏輯控制器連接的機器人，第一可編程邏輯控制器與製程機臺連接，所述機器人包括第一支手臂和第二支手臂，其中：

第一可編程邏輯控制器，用於記錄製程機臺發送的要片信號；

工廠機器人伺服器，用於獲取第一可編程邏輯控制器記錄的要片信號，並根據要片信號在第二可編程邏輯控制器的日誌中查找要片信號所對應的材料載具的位置，生成工作指令並建立工作清單；以工作清單中處於首位的工作指令為依據，將其作為第一工作指令，在工作清單中查找滿足第一設定條件的工作指令作為第二工作指令，將第一工作指令和第二工作指令組成一條執行信號發送給第二可編程邏輯控制器；所述執行信號為取片信號或放片信號；

第二可編程邏輯控制器，用於將從工廠機器人伺服器接收的執行信號發送給機器人；

機器人，用於接收第二可編程控制器發送的執行信號，並根據執行信號控制第一支手臂和第二支手臂同時執行取片或放片操作。

進一步地，所述機器人，還用於在所述執行信號為取片信號時，先控制第一支手臂執行取片操作，再控制第二支手臂執行取片操作；及用於在所述執行信號為放片信號時，先控制第一支手臂執行放片操作，再控制第二支手臂執行放片操作。

進一步地，所述工作指令包含機器人運行路徑和動作，所述動作為在材料載具上取基板放入製程機臺；所述日誌包含各材料載具的庫存情況。

進一步地，所述第一設定條件為與第一工作指令的運行路徑相同。

進一步地，所述工廠機器人伺服器，還用於當工作清單中沒有滿足第一設定條件的工作指令時，在工作清單中查找滿足第二設定條件的工作指令作為第三工作指令，並將第一工作指令和第三工作指令組成一條執行信號發送給第二可編程邏輯控制器。

進一步地，所述第二設定條件為與第一工作指令的運行路徑部分重疊並且運行路徑的終點位於第一工作指令的運行路徑沿線。

進一步地，所述工廠機器人伺服器，還用於當工作清單中沒有滿足第二設定條件的第三工作指令時，將第一工作指令作為一條執行信號發送給第二可編程邏輯控制器。

本發明還提供了一種機器人雙手臂的控制方法，應用於上述的機器人雙手臂的控制系統，其特徵在於，所述方法包括：

工廠機器人伺服器獲取第一可編程邏輯控制器記錄的要片信號，並根據要片信號在第二可編程邏輯控制器的日誌中查找要片信號所對應的材料載具的位置，生成工作指令並建立工作清單；

工廠機器人伺服器以工作清單中處於首位的工作指令為依據，將其作為第一工作指令，在工作清單中查找滿足第一設定條件的工作指令作為第二工作指令，將第一工作指令和第二工作指令組成一條執行信號發送給第二可編程邏輯控制器；

第二可編程邏輯控制器將從工廠機器人伺服器接收的執行信號發送給機器人；

機器人接收第二可編程控制器發送的執行信號，並根據執行信號分別控制第一支手臂和第二支手臂同時執行取片或放片操作；第一設定條件為與第一工作指令的運行路徑相同；

所述工作指令包含機器人運行路徑和動作，所述動作為在材料載具上取基板放入製程機臺；所述日誌包含各材料載具的庫存情況。

進一步地，所述方法還包括：

當在工作清單中沒有滿足第一設定條件的第二工作指令時，工廠機器人伺服器在工作清單中查找滿足第二設定條件的工作指令作為第三工作指令，並將第一工作指令和第三工作指令組成一條執行信號發送至第二可編程邏輯控制器，所述第二設定條件為與第一工作指令的運行路徑部分重疊並且運行路徑的終點位於第一工作指令的運行路徑沿線。

進一步地，所述方法還包括：

當工作清單中沒有滿足第二設定條件的第三工作指令時，工廠機器人伺服器將第一工作指令作為一條執行信號發送給第二可編程邏輯控制器。

本發明與現有技術相比，通過機器人伺服器對機器人發送的每一條執行信號指令均包含兩條工作指令，使得機器人的兩支手臂能夠同時分別執行相應的動作，這樣能夠減少出現單手臂動作而另外一支手臂閒置的狀態，使得兩支機器人手臂同時動作的利用率達到96％，提高資源的利用率。

附圖說明

圖1是本發明機器人雙手臂的控制系統的系統圖；

圖2是本發明機器人雙手臂的控制方法的流程圖；

圖3是本發明機器人雙手臂的控制方法的一種實施例的流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。

如圖1所示，本發明的一種機器人雙手臂的控制系統，包括工廠機器人伺服器1、與工廠機器人伺服器1連接通信的第一可編程邏輯控制器3和第二可編程邏輯控制器2、與第二可編程邏輯控制器2連接的機器人6，第一可編程邏輯控制器與製程機臺5連接，材料載具4存放在存放區域7，機器人包括第一支手臂和第二支手臂，其中：

工廠機器人伺服器1用於獲取第一可編程邏輯控制器3記錄的要片信號，並根據要片信號在第二可編程邏輯控制器2的日誌中查找要片信號所對應的材料載具4的位置，生成工作指令並建立工作清單；以工作清單中處於首位的工作指令為依據，將其作為第一工作指令，在工作清單中查找滿足第一設定條件的工作指令作為第二工作指令，將第一工作指令和第二工作指令組成一條執行信號發送給第二可編程邏輯控制器2；所述執行信號為取片信號或放片信號；

機器人，用於接收第二可編程控制器發送的執行信號，並根據執行信號控制第一支手臂和第二支手臂同時執行取片或放片操作，並在執行完操作後經第二可編程邏輯控制器2向工廠機器人伺服器1發送完成信息；

第一可編程邏輯控制器3，用於記錄製成機臺5發送的要片信號；第二可編程邏輯控制器2，用於將從工廠機器人伺服器1接收的執行信號發送給機器人6，還用於記錄材料載具4的庫存情況。

所述工作指令包含機器人6運行路徑和動作，所述動作為在材料載具4上取基板放入製程機臺5。

日誌包含各材料載具4的庫存情況。

第一設定條件為與第一工作指令的運行路徑相同；

工廠機器人伺服器1還用於當工作清單中沒有滿足第一設定條件的工作指令時，在工作清單中查找滿足第二設定條件的工作指令作為第三工作指令，並將第一工作指令和第三工作指令組成一條執行信號發送給第二可編程邏輯控制器2；

第二設定條件為在與第一工作指令的運行路徑部分重疊並且運行路徑的終點位於第一工作指令的運行路徑沿線，實現跨材料載具取片。

可選的，所述機器人，還用於在所述執行信號為取片信號時，先控制第一支手臂執行取片操作，再控制第二支手臂執行取片操作；及用於在所述執行信號為放片信號時，先控制第一支手臂執行放片操作，再控制第二支手臂執行放片操作，其中兩支手臂的運行路徑相同，同時到達目的地並依次執行取片或放片操作，這樣能夠保證兩支手臂都利用起來；如果兩支手臂的運行路徑部分重疊並且運行路徑的終點位於目的地的運行路徑沿線時，則也同時控制兩支手臂到達不同的地方進行取片或放片操作，從而提高利用率。

具體地說，在運行路徑中機器人6會經過若干站點最終到達目標站點，其中站點可以是材料載具4或者是製程機臺5，機器人6的第一支手臂的運行路徑中一些目標站點為機器人6的第二支手臂的運行路徑沿線上的站點，通過將其合理優化，從而避免機器人6的兩支手臂出現單支空閒的情況。

所述工廠機器人伺服器1還用於當工作清單中沒有滿足第二設定條件的第三工作指令時，將第一工作指令作為一條執行信號發送給第二可編程邏輯控制器2，第二可編程邏輯控制器2將接收到執行信號發送給機器人6，機器人6控制第一支手臂或第二支手臂進行取片或放片的操作。

如圖2所示，本發明的一種機器人雙手臂的控制方法，應用於上述機器人雙手臂的控制系統，所述方法包括：

S01、工廠機器人伺服器獲取第一可編程邏輯控制器3記錄的要片信號，並根據要片信號在第二可編程邏輯控制器2的日誌中查找要片信號所對應的材料載具4的位置，生成工作指令並建立工作清單；

S02、工廠機器人伺服器1以工作清單中處於首位的工作指令為依據，將其作為第一工作指令，在工作清單中查找滿足第一設定條件的工作指令作為第二工作指令，將第一工作指令和第二工作指令組成一條執行信號發送至第二可編程邏輯控制器2；

S03、第二課編程邏輯控制器2將從工廠機器人伺服器接收的執行信號發送給機器人6；

S04、機器人6接收到第二可編程控制器發送的執行信號，並根據執行信號分別控制第一支手臂和第二支手臂同時執行取片或放片操作。

所述工作指令包含機器人6運行路徑和動作，所述動作為在材料載具上取基板放入製程機臺5。

所述日誌包含各材料載具4的庫存情況。

當工作清單中沒有滿足第一設定條件的第二工作指令時，工廠機器人伺服器1在工作清單中查找滿足第二設定條件的工作指令作為第三工作指令，並將第一工作指令和第三工作指令組成一條執行信號發送至第二可編程邏輯控制器2。

當工作清單中沒有滿足地二設定條件的第三工作指令時，工廠機器人伺服器1將第一工作指令作為一條執行信號發送給第二可編程邏輯控制器2，由機器人6控制第一支手臂或第二支手臂執行取片或放片操作。

第一設定條件為與第一工作指令的運行路徑相同並且運行路徑的終點相同；

第二設定條件與第一工作指令的運行路徑部分重疊並且運行路徑的終點位於第一工作指令的運行路徑沿線。

如圖3所示，本發明的一種機器人雙手臂的控制方法，應用於上述實施例的機器人雙手臂的控制系統，作為其中一種實施例，該方法包括如下步驟：

步驟S101、工廠機器人伺服器1獲取第一可編程邏輯控制器3的要片信號，根據要片信號在第二可編程邏輯控制器2的日誌中查找要片信號所對應的材料載具的位置，將查找結果生成工作指令並建立工作清單，以工作清單中處於首位的工作指令為依據，將其作為第一工作指令；所述工作指令包含機器人運行路徑和動作，所述動作為在材料載具4上取基板放入製程機臺5和/或在機臺上取基板放到載具上；所述日誌包含各材料載具的庫存情況；

步驟S102、工廠機器人伺服器1判斷是否還有其它製程機臺5可以接收基板；是則進入步驟S103；否則進入步驟S109；

步驟S103、工廠機器人伺服器1在工作清單中查找工作指令是否存在還有其它製程機臺5可以接收基板的第二工作指令，是則進入步驟S104；否則進入步驟S107；

步驟S104、工廠機器人伺服器1判斷第一工作指令與步驟S103中所述的工作指令的取基板以及放入製程機臺的運行路徑是否一樣，是則將步驟S103中所述的工作指令作為第二工作指令並進入步驟S105；否則進入步驟S109；所述第二條指令為取基板並將其放入製程機臺5的指令；

步驟S105、工廠機器人伺服器1將第一工作指令和第二工作指令組成一個執行信號，並將該執行信號發送給第二可編程邏輯控制器2；

步驟S106、第二可編程邏輯控制器2接收到執行信號後，將接收到的執行信號發送給機器人，供機器人6控制其中第一支手臂取第1片基板，第二支手臂取第2片基板並依次放入同一個製程機臺5中；

步驟S107、工廠機器人伺服器1判斷在工作清單中的工作指令是否存在與第一工作指令的運行路徑部分重疊並且運行路徑的終點位於第一工作指令的運行路徑沿線的第三工作指令，所述站點為材料載具；是則進入步驟S108，否則進入步驟S109；

步驟S108、工廠機器人伺服器1進一步判斷該材料載具4是否還有基板可以取(是否還有庫存)；是則進入步驟S110，否則進入步驟S109；

步驟S109、工廠機器人伺服器1向第二可編程邏輯控制器2發送執行信號，機器人6中的其中一支手臂取基板和放片；

步驟S110、工廠機器人伺服器1在該材料載具4找到還有可以取出的基板，則將步驟S107中所述的第三工作指令和第一工作指令組成一個執行信號，向第二可編程邏輯控制器2發送執行信號並執行步驟S106。

上述步驟中在載具上取片放入機臺與在機臺中取片放入載具僅為運行路徑相反，而具體的步驟並沒有改變，因此不再贅述。

本發明的機器人更具體的執行步驟如下：

一、製程機臺5要片，製程機臺5向第一可編程邏輯控制器3發送要片信號；

二、工廠機器人伺服器1掃到第一可編程邏輯控制器3的要片信號，檢查可以出片的基板；

三、工廠機器人伺服器1一次性下兩個從材料載具4取片指令給機器人6(Robot)；

四、機器人6回復指令接收成功；

五、機器人6位置轉向材料載具方向，第一支手臂伸出，傳感器感應到基板；

六、第一支手臂取到基板；

七、第一支手臂取完上報處理過程事件(Event)給工廠機器人伺服器1；

八、第一支手臂收回來；

九、第二支手臂伸出，感應到基板；

十、第二支手臂取到基板；

十一、第二支手臂取完上報處理過程事件(Event)給工廠機器人伺服器1；

十二、第二支手臂收回來；

十三、工廠機器人伺服器1下一個指令兩個動作給機器人6放片；

十四、機器人6回復指令接收成功；

十五、機器人6位置轉動；

十六、第一支手臂放完基板；

十七、第一支手臂放完片後上報處理過程事件(Event)給工廠機器人伺服器1；

十八、第二支手臂放完基板；

十九、第二支手臂放完片後上報處理過程事件(Event)給工廠機器人伺服器1；

二十、取放指令執行完成。

本發明具有通過合理優化，使每次機器人能夠同時雙手臂進行操作，節省等待時間，並且提高使用率。

雖然已經參照特定實施例示出並描述了本發明，但是本領域的技術人員將理解：在不脫離由權利要求及其等同物限定的本發明的精神和範圍的情況下，可在此進行形式和細節上的各種變化。